地震安全性评价课程第2章.ppt

Changan UniversityChangan University工程场地地震安全性评价讲义工程场地地震安全性评价讲义 邓亚虹邓亚虹 2008年年3月月第二章第二章 地震学基础地震学基础1.0 1.0 概概概概 况况况况 地震学地震学是研究地震孕育、发生、发展，地震波的传播规律、接收方法和装置，以及地球内部构造及特征的一门学科，是地球物理的一门分支学科。主要内容包括：（1）强地面运动地震学；（为工程抗震设防提供依据）（2）地震波传播理论和地球内部物理学；（3）测震学。Changan UniversityChangan University工程场地地震安全性评价讲义工程场地地震安全性评价讲义 邓亚虹邓亚虹 2008年年3月月第二章第二章 地震学基础地震学基础1.1 1.1 地球内部构造地球内部构造地球内部构造地球内部构造 地球是一个近似于绕椭圆短轴旋转的椭球，其赤道半径为6378km，极半径为6357km，长短轴之比为300：299。目前，通过钻探手段探知地球内部构造的深度不超过l3km，因此，人们关于地球内部构造的知识大部分是通过问接的地球物理手段得到的，其中最主要、最有效的办法就是利用地震波。地震波在地球内部任何一点的传格速度与该点介质的性质有义。粗略地说，越硬的介质中波速越陕。通过对地震波传强速度的研究，可以大体上判定地球内部构造的宏观性质。Changan UniversityChangan University工程场地地震安全性评价讲义工程场地地震安全性评价讲义 邓亚虹邓亚虹 2008年年3月月第二章第二章 地震学基础地震学基础莫霍界面(M界面)，地下平均33km处。古登堡界面(G界面)，地下平均2900km处。地下1000kmChangan UniversityChangan University工程场地地震安全性评价讲义工程场地地震安全性评价讲义 邓亚虹邓亚虹 2008年年3月月第二章第二章 地震学基础地震学基础 观测研究发现，在上地慢内深度60-250km处存在着地震波低速层，波速最低处约在150km处。观测发现，剪切波的低速层是全球性的。实验岩石学认为，形成低速层的原因是该处岩石处于部分熔触状态以致当地震波穿过此层时波速降低，其中剪切波衰减特别明显。地震波低速层的存在为板块构造学说提供了一个依据。在板块构造学中，这一低速带叫做软流层。Changan UniversityChangan University工程场地地震安全性评价讲义工程场地地震安全性评价讲义 邓亚虹邓亚虹 2008年年3月月第二章第二章 地震学基础地震学基础1.2 1.2 板块运动板块运动板块运动板块运动 1910年，德国气象学家魏格纳在阅读世界地图时发现大西洋东西两岸的地形之间具有交错关系，特别是南美的东海岸和非洲的西海岸之间，相互对应，简直就可以拼合在一起，像一块完整的大陆。1912年，他发表大陆的生成一文，提出了“大陆漂移学说”。1928年，英国地质学家霍姆斯提出了“地幔对流学说”。Changan UniversityChangan University工程场地地震安全性评价讲义工程场地地震安全性评价讲义 邓亚虹邓亚虹 2008年年3月月第二章第二章 地震学基础地震学基础 板块构造学说认为，地壳和上地幔顶部厚约70一100km的岩石组成丁全球岩石固。全球岩石圈可以划分为若干大大小小的板块。岩石圈下面是具塑性可流变物质构成的地幔软流层；软流层中的物质一部分以岩浆活动的形式涌出海岭(大洋中脊)，形成新的海底，同时把原来的海底向两侧挤压，造成海底扩张现象，推动和牵引着大洋板块向大陆板块方向漂移，在海沟(板块结合部)附近大洋板块因密度较大向大陆板块之下俯冲，这样，在海岭带与海沟带之间便形成地慢对流体。地幔对流体对于其上板块的牵引作用，使板块伤佛坐在传送带上一级，被载运而缓慢漂移。Changan UniversityChangan University工程场地地震安全性评价讲义工程场地地震安全性评价讲义 邓亚虹邓亚虹 2008年年3月月第二章第二章 地震学基础地震学基础Changan UniversityChangan University工程场地地震安全性评价讲义工程场地地震安全性评价讲义 邓亚虹邓亚虹 2008年年3月月第二章第二章 地震学基础地震学基础1.3 1.3 地震成因地震成因地震成因地震成因 关于地震成因的研究已有近百年的历史。早期的地震成因说倾向于断层破裂学说，近期的观点则侧重于板块观点。事实上，两者并无本质矛盾：可以从宏观背景与局部机制两个不同层次来论述地震成因。如上节所述，地幔软流物质的涌出与对流，促使板块的构选运动。当两个板块相遇时，其中一个板块俯冲插入另一板块之下，在板块俯冲过程中，由于板块内的复杂应力状态，引起其本身与附近地壳和岩石层的脆性破裂而发生地震。历史资料表明，全球大部分地震均发生在板块边缘及其附近。另一方面软流层与板块之间的界而是很不平坦的，加之软流层本身仍具有较大刚度，因此造成板块内部的复杂应力状态和不均匀变形，这是发生板内地震的根本原因。而板块内的岩体断层则提供了发生地震的内在条件。据统计，全球85%左右的地震发少于板块边界带上，仅有15左右发生于大陆内部或板块内部。Changan UniversityChangan University工程场地地震安全性评价讲义工程场地地震安全性评价讲义 邓亚虹邓亚虹 2008年年3月月第二章第二章 地震学基础地震学基础世界上主要地震带：1.环太平洋地震带；2.欧亚地震带。Changan UniversityChangan University工程场地地震安全性评价讲义工程场地地震安全性评价讲义 邓亚虹邓亚虹 2008年年3月月第二章第二章 地震学基础地震学基础1.4 1.4 地震类型与地震序列地震类型与地震序列地震类型与地震序列地震类型与地震序列 地震可分为天然地震和人为地震两大类。人为地震，主要指人工爆破、矿产开采及工程活动(如兴建水库)所引起的地震。人为地震一般都不太强烈，仅有个别情况(如水库地震）会造成较大破坏。天然地震主要有构造地震和火山地震。构造地震构造地震是地震工程研究的主要对象。它足指由板块构造活动及断裂构造活动所产生的地震，其数量占个球发生地震总数的90以上。按照震源深度，地震又可以划分为：浅源地震(h70km)，占地震总数的72；中源地震(70kmh300km)，占地震总数的；深源地震(h300km)。到日前为止，观测到的最大震源深度为720km，深源地震仅占地震总数的4。Changan UniversityChangan University工程场地地震安全性评价讲义工程场地地震安全性评价讲义 邓亚虹邓亚虹 2008年年3月月第二章第二章 地震学基础地震学基础 地震序列地震序列是指把相互关联的一系列地震按发生时间先后顺序排列起来的结果。根据以往地震记录，地震序列有三种基本类别：主震余震型。主震释放能始最大，伴以相当数目的余震和不完整的前震。典型的有1976年唐山大地震、1975年海城大地震等；震群型地震。主要能虽通过多次较强地震释放，并伴以大量小震，如1966年邢台地震；单发型地震。主震突出，前霞与余震很少，如l976年内蒙和林格尔地震。在上述三种类型地震中主震余震型地震约占60，震群型占30，单发型仅占l0左右。